KR20160138979A - 무선 통신 시스템에서 nan 단말의 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는, 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 장치가 신호를 송수신하는 방법에 있어서, AP(Access Point) 로부터 NAN 퍼블리시를 수신하는 단계; 상기 NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 서비스를 위해 상기 AP와 연관(association)을 맺는 단계를 포함하며, 상기 서비스는 상기 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(Station) 들의 서비스 중 하나인, NAN 신호 송수신 방법이다.

Description

무선 통신 시스템에서 NAN 단말의 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSCEIVING SIGNAL BY NAN TERMINAL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이하의 설명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말의 상태 천이 방법 및 장치에 대한 것이다.

최근 정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 이 중에서 무선랜(WLAN)은 무선 주파수 기술을 바탕으로 개인 휴대용 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 랩탑 컴퓨터, 휴대용 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP)등과 같은 휴대용 단말기를 이용하여 가정이나 기업 또는 특정 서비스 제공지역에서 무선으로 인터넷에 액세스할 수 있도록 하는 기술이다.

본 발명은 NAN 단말이 서비스에 관한 정보를 획득하는 방법을 기술적 과제로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 장치가 신호를 송수신하는 방법에 있어서, AP(Access Point) 로부터 NAN 퍼블리시를 수신하는 단계; 상기 NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인하는 단계; 및 상기 확인된 서비스를 위해 상기 AP와 연관(association)을 맺는 단계를 포함하며, 상기 서비스는 상기 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(Station) 들의 서비스 중 하나인, NAN 신호 송수신 방법이다.

본 발명의 제2 기술적인 측면은, 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말 장치에 있어서, 전송 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, AP(Access Point) 로부터 NAN 퍼블리시를 수신하고, 상기 NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인하며, 상기 확인된 서비스를 위해 상기 AP와 연관을 맺으며, 상기 서비스는 상기 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(Station) 들의 서비스 중 하나인, NAN 단말 장치이다.

상기 본 발명의 제1 내지 제2 기술적인 측면은 다음 사항들 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 하나 이상의 STA들에는, NAN에 관련된 신호 송수신 능력이 없는 STA이 포함될 수 있다.

상기 NAN 장치와 상기 확인된 서비스에 관련된 STA가 P2P(Peer to Peer) 링크 설정이 가능한 경우, 상기 AP와의 연관 절차는 생략될 수 있다.

상기 NAN 퍼블리시는 상기 NAN 장치가 상기 AP로 전송한 NAN 서브스크라이브에 대한 응답일 수 있다.

상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 상기 AP에 의해 캐쉬된 것일 수 있다.

상기 캐쉬된 정보는, 상기 AP에 의해 서비스 네임, 서비스 상태 및 업데이터, 레지스터의 맥 주소, 레지스터의 장치 네임을 포함하는 서비스 디스크립터 형태로 재구성될 수 있다.

상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 GAS(Generic advertisement service) 초기 요청 액션 프레임에 의해 상기 AP에 등록된 것일 수 있다.

상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 ANQP(Access Network Query Protocol) 질의 요청 프레임에 의해 상기 AP에 등록된 것일 수 있다.

상기 AP는 상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보를 디스커버리 비콘 프레임, 동기 비콘 프레임 또는 서비스 디스커버리 프레임 중 하나 이상을 통해 전송할 수 있다.

상기 AP는 마스터-동기 상태로 동작하는 것일 수 있다.

상기 NAN 장치가 전송하는 NAN 서비스 디스커버리 프레임이 서브스크라이브 메시지에 대한 응답인 경우, 상기 NAN 서비스 디스커버리 프레임은 장치 이름, 제조사, 모델 이름, 모델 번호, 시리얼 넘버, 프라이머리 장치 타입, 세컨더리 장치 타입 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, NAN 단말이 1홉 이상의 장치 또는 NAN을 지원하지 않는 장치들의 서비스를 검색/이용할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 3은 NAN 클러스터를 예시하는 도면이다.
도 4에는 NAN 단말의 구조가 예시되어 있다.
도 5 내지 도 6에는 NAN 컴포넌트들의 관계가 도시되어 있다.
도 7은 NAN 단말은 상태 천이를 나타낸 도면이다.
도 8은 디스커버리 윈도 등을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 16은 본 발명에 의한 NAN 장치의 서비스 등록, 서비스 정보 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

WLAN 시스템의 구조

도 1 은 본 발명이 적용될 수 있는 IEEE 802.11 시스템의 예시적인 구조를 나타내는 도면이다.

IEEE 802.11 구조는 복수개의 구성요소들로 구성될 수 있고, 이들의 상호작용에 의해 상위계층에 대해 트랜스패런트한 STA 이동성을 지원하는 WLAN이 제공될 수 있다. 기본 서비스 세트(Basic Service Set; BSS)는 IEEE 802.11 WLAN에서의 기본적인 구성 블록에 해당할 수 있다. 도 1 에서는 2 개의 BSS(BSS1 및 BSS2)가 존재하고 각각의 BSS의 멤버로서 2 개의 STA이 포함되는 것(STA1 및 STA2 는 BSS1에 포함되고, STA3 및 STA4는 BSS2에 포함됨)을 예시적으로 도시한다. 도 1 에서 BSS를 나타내는 타원은 해당 BSS에 포함된 STA들이 통신을 유지하는 커버리지 영역을 나타내는 것으로도 이해될 수 있다. 이 영역을 BSA(Basic Service Area)라고 칭할 수 있다. STA이 BSA 밖으로 이동하게 되면 해당 BSA 내의 다른 STA들과 직접적으로 통신할 수 없게 된다.

IEEE 802.11 WLAN에서 가장 기본적인 타입의 BSS는 독립적인 BSS(Independent BSS; IBSS)이다. 예를 들어, IBSS는 2 개의 STA만으로 구성된 최소의 형태를 가질 수 있다. 또한, 가장 단순한 형태이고 다른 구성요소들이 생략되어 있는 도 1 의 BSS(BSS1 또는 BSS2)가 IBSS의 대표적인 예시에 해당할 수 있다. 이러한 구성은 STA들이 직접 통신할 수 있는 경우에 가능하다. 또한, 이러한 형태의 WLAN은 미리 계획되어서 구성되는 것이 아니라 WLAN이 필요한 경우에 구성될 수 있으며, 이를 애드-혹(ad-hoc) 네트워크라고 칭할 수도 있다.

STA의 켜지거나 꺼짐, STA이 BSS 영역에 들어오거나 나감 등에 의해서, BSS에서의 STA의 멤버십이 동적으로 변경될 수 있다. BSS의 멤버가 되기 위해서는, STA은 동기화 과정을 이용하여 BSS에 조인할 수 있다. BSS 기반구조의 모든 서비스에 액세스하기 위해서는, STA은 BSS에 연관(associated)되어야 한다. 이러한 연관(association)은 동적으로 설정될 수 있고, 분배시스템서비스(Distribution System Service; DSS)의 이용을 포함할 수 있다.

추가적으로, 도 1에서는 분배시스템(Distribution System; DS), 분배시스템매체(Distribution System Medium; DSM), 액세스 포인트(Access Point; AP) 등의 구성요소에 대해서 도시한다.

WLAN에서 직접적인 스테이션-대-스테이션의 거리는 PHY 성능에 의해서 제한될 수 있다. 어떠한 경우에는 이러한 거리의 한계가 충분할 수도 있지만, 경우에 따라서는 보다 먼 거리의 스테이션 간의 통신이 필요할 수도 있다. 확장된 커버리지를 지원하기 위해서 분배시스템(DS)이 구성될 수 있다.

DS는 BSS들이 상호연결되는 구조를 의미한다. 구체적으로, 도 1 과 같이 BSS가 독립적으로 존재하는 대신에, 복수개의 BSS들로 구성된 네트워크의 확장된 형태의 구성요소로서 BSS가 존재할 수도 있다.

DS는 논리적인 개념이며 분배시스템매체(DSM)의 특성에 의해서 특정될 수 있다. 이와 관련하여, IEEE 802.11 표준에서는 무선 매체(Wireless Medium; WM)와 분배시스템매체(DSM)을 논리적으로 구분하고 있다. 각각의 논리적 매체는 상이한 목적을 위해서 사용되며, 상이한 구성요소에 의해서 사용된다. IEEE 802.11 표준의 정의에서는 이러한 매체들이 동일한 것으로 제한하지도 않고 상이한 것으로 제한하지도 않는다. 이와 같이 복수개의 매체들이 논리적으로 상이하다는 점에서, IEEE 802.11 WLAN 구조(DS 구조 또는 다른 네트워크 구조)의 유연성이 설명될 수 있다. 즉, IEEE 802.11 WLAN 구조는 다양하게 구현될 수 있으며, 각각의 구현예의 물리적인 특성에 의해서 독립적으로 해당 WLAN 구조가 특정될 수 있다.

DS는 복수개의 BSS들의 끊김 없는(seamless) 통합을 제공하고 목적지로의 어드레스를 다루는 데에 필요한 논리적 서비스들을 제공함으로써 이동 기기를 지원할 수 있다.

AP 는, 연관된 STA들에 대해서 WM을 통해서 DS 로의 액세스를 가능하게 하고 STA 기능성을 가지는 엔티티(entity)를 의미한다. AP를 통해서 BSS 및 DS 간의 데이터 이동이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 1 에서 도시하는 STA2 및 STA3 은 STA의 기능성을 가지면서, 연관된 STA들(STA1 및 STA4)가 DS로 액세스하도록 하는 기능을 제공한다. 또한, 모든 AP는 기본적으로 STA에 해당하므로, 모든 AP는 어드레스 가능한 엔티티이다. WM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스와 DSM 상에서의 통신을 위해 AP 에 의해서 사용되는 어드레스는 반드시 동일할 필요는 없다.

AP에 연관된 STA들 중의 하나로부터 그 AP의 STA 어드레스로 송신되는 데이터는, 항상 비제어 포트(uncontrolled port)에서 수신되고 IEEE 802.1X 포트 액세스 엔티티에 의해서 처리될 수 있다. 또한, 제어 포트(controlled port)가 인증되면 송신 데이터(또는 프레임)는 DS로 전달될 수 있다.

계층 구조

무선랜 시스템에서 동작하는 STA의 동작은 계층(layer) 구조의 관점에서 설명할 수 있다. 장치 구성의 측면에서 계층 구조는 프로세서에 의해서 구현될 수 있다. STA는 복수개의 계층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 802.11 표준문서에서 다루는 계층 구조는 주로 DLL(Data Link Layer) 상의 MAC 서브계층(sublayer) 및 물리(PHY) 계층이다. PHY은 PLCP(Physical Layer Convergence Procedure) 개체, PMD(Physical Medium Dependent) 개체 등을 포함할 수 있다. MAC 서브계층 및 PHY은 각각 MLME(MAC sublayer Management Entity) 및 PLME((Physical Layer Management Entity)라고 칭하여지는 관리 개체들을 개념적으로 포함한다. 이러한 개체들은 계층 관리 기능이 작동하는 계층 관리 서비스 인터페이스를 제공한다.

정확한 MAC 동작을 제공하기 위해서, SME(Station Management Entity) 가 각각의 STA 내에 존재한다. SME는, 별도의 관리 플레인 내에 존재하거나 또는 따로 떨어져(off to the side) 있는 것으로 보일 수 있는, 계층 독립적인 개체이다. SME의 정확한 기능들은 본 문서에서 구체적으로 설명하지 않지만, 일반적으로는 다양한 계층 관리 개체(LME)들로부터 계층-종속적인 상태를 수집하고, 계층-특정 파라미터들의 값을 유사하게 설정하는 등의 기능을 담당하는 것으로 보일 수 있다. SME는 일반적으로 일반 시스템 관리 개체를 대표하여(on behalf of) 이러한 기능들을 수행하고, 표준 관리 프로토콜을 구현할 수 있다.

전술한 개체들은 다양한 방식으로 상호작용한다. 예를 들어, 개체들 간에는 GET/SET 프리머티브(primitive)들을 교환(exchange)함으로써 상호작용할 수 있다. 프리머티브는 특정 목적에 관련된 요소(element)나 파라미터들의 세트를 의미한다. XX-GET.request 프리머티브는 주어진 MIB attribute(관리 정보 기반 속성 정보)의 값을 요청하기 위해 사용된다. XX-GET.confirm 프리머티브는, Status가 "성공"인 경우에는 적절한 MIB 속성 정보 값을 리턴하고, 그렇지 않으면 Status 필드에서 에러 지시를 리턴하기 위해 사용된다. XX-SET.request 프리머티브는 지시된 MIB 속성이 주어진 값으로 설정되도록 요청하기 위해 사용된다. 상기 MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되는 것을 요청하는 것이다. 그리고, XX-SET.confirm 프리머티브는 status가 "성공"인 경우에 지시된 MIB 속성이 요청된 값으로 설정되었음을 확인하여 주고, 그렇지 않으면 status 필드에 에러 조건을 리턴하기 위해 사용된다. MIB 속성이 특정 동작을 의미하는 경우, 이는 해당 동작이 수행되었음을 확인하여 준다.

또한, MLME 및 SME는 다양한 MLME_GET/SET 프리머티브들을 MLME_SAP(Service Access Point)을 통하여 교환할 수 있다. 또한, 다양한 PLME_GET/SET 프리머티브들이, PLME_SAP을 통해서 PLME와 SME 사이에서 교환될 수 있고, MLME-PLME_SAP을 통해서 MLME와 PLME 사이에서 교환될 수 있다.

NAN (Neighbor Awareness Networking) 토폴로지

NAN 네트워크는 동일한 NAN 파라미터들(예를 들어, 연속된 디스커버리 윈도 사이의 시간 구간, 디스커버리 윈도의 구간, 비콘 인터벌 또는 NAN 채널 등)의 집합을 사용하는 NAN 단말(NAN 장치로 칭해질 수 있으며, NAN 파라미터의 집합을 사용하는 STA를 포함한다)들로 이루어질 수 있다. NAN 단말들은 NAN 클러스터를 구성할 수 있는데, 여기서 NAN 클러스터는 동일한 NAN 파라미터들의 집합을 사용하며, 동일한 디스커버리 윈도 스케줄에 동기화되어 있는 NAN 단말들의 집합을 의미한다. 도 2에는 NAN 클러스터의 예가 도시되어 있다. NAN 클러스터에 속한 NAN 단말은 멀티캐스트/유니캐스트 NAN 서비스 디스커버리 프레임을, 디스커버리 윈도의 범위 내에서, 다른 NAN 단말에게 직접 전송할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, NAN 클러스터에는 하나 이상의 NAN 마스터가 존재할 수 있으며, NAN 마스터는 변경될 수 있다. 또한, NAN 마스터는 동기 비콘 프레임과 디스커버리 비콘 프레임, NAN 서비스 디스커버리 프레임을 모두 전송할 수 있다.

NAN Device Architecture

도 4에는 NAN 단말의 구조가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, NAN 단말은 802.11의 물리 계층을 기반으로 하며, NAN 디스커버리 엔진(NAN Discovery Engine), NAN MAC (Medium Access Control), 각 애플리케이션(Application 1, Application 2, … , Application N )으로의 NAN API들이 주요 컴포넌트이다.

도 5 내지 도 6에는 NAN 컴포넌트들의 관계가 도시되어 있다. 서비스 요청 및 응답은 NAN 디스커버리 엔진을 통해 처리되며, NAN MAC은 NAN 비콘 프레임들과 NAN 서비스 디스커버리 프레임을 처리한다. NAN 디스커버리 엔진은 서브스크라이브(Subscribe), 퍼블리시(Publish) 및 팔로우-업(Follow-up)의 기능을 제공할 수 있다. 퍼블리시/서브스크라이브 기능은 서비스/애플리케이션으로부터 서비스 인터페이스를 통해 동작한다. 퍼블리시/서브스크라이브 명령이 실행되면 퍼블리시/서브스크라이브 기능의 인스턴스(instance)가 생성된다. 각 인스턴스는 독립적으로 구동되며 구현에 따라 동시에 여러 개의 인스턴스가 구동될 수도 있다. 팔로우-업 기능은 서비스 특정 정보를 송수신하는 서비스/애플리케이션을 위한 수단이다.

NAN 단말의 역할 및 상태

앞서 잠시 언급된 바와 같이, NAN 단말은 마스터 역할을 수행할 수도 있고 또한 이는 변경될 수 있다. 즉, NAN 단말은 여러 역할 및 상태(Role and State)를 천이할 수 있으며, 도 7에는 그 예시가 도시되어 있다. NAN 단말이 가질 수 있는 역할 및 상태는, 마스터(이하, 마스터는 Master role and sync. State임.), 논-마스터 싱크(Non-Master Sync), 논-마스터 논-싱크(Non-Master Non-Sync) 등이 있을 수 있다. 각 역할과 상태에 따라 디스커버리 비콘 프레임 및/또는 동기 비콘 프레임의 전송 가부가 결정될 수 있으며, 이는 다음 표 1에 예시된 바와 같을 수 있다.

Role and State	Discovery Beacon	Synchronization Beacon
Master	전송가능	전송가능
Non-Master Sync	전송불가	전송가능
Non-Master Non-Sync	전송불가	전송불가

NAN 단말의 상태는 마스터 랭크(Master Rank)를 통해 결정될 수 있다. 마스터 랭크는 NAN 마스터로써 동작하려는 NAN 단말의 의지를 나타낸다. 즉, 큰 값은 NAN 마스터에 대한 큰 선호도를 나타낸다. NAN MR는 Master Preference, Random Factor, Device MAC address 에 의해, 다음 수학식 1에 의해 결정될 수 있다.

상기 Master Preference, Random Factor, Device MAC address은 NAN 비콘 프레임에 포함된 마스터 인디케이션 어트리뷰트를 통해 지시될 수 있다. 마스터 인디케이션 어트르뷰트는 다음 표 2에 예시된 바와 같을 수 있다.

Field Name	Size (Octets)	Value	Description
Attribute ID	1	0x00	Identifies the type of NAN attribute.
Length	2	2	Length of the following field in the attribute.
Master Preference	1	0 -255	Information that is used to indicate a NAN Device s preference to serve as the role of Master, with a larger value indicating a higher preference.
Random Factor	1	0 -255	A random number selected by the sending NAN Device.

상기 MR과 관련하여, NAN 서비스를 활성화시키고 NAN 클러스터를 시작하는 NAN 단말은 Master Preference, Random Factor를 모두 0으로 설정하고, NANWarmUp를 리셋한다. NAN 단말은 NANWarmUp가 만료될 때까지, 마스터 인디케이션 어트리뷰트 내 Master Preference 필드 값을 0보다 큰 값으로 설정하여야 하고, 마스터 인디케이션 어트리뷰트 내 Random Factor 값을 새로운 값으로 설정해야 한다. 앵커 마스터의 Master Preference 가 0보다 큰 값으로 설정된 NAN 클러스터에 조인한 NAN 단말은, NANWarmUp가 만료되는지 여부에 관계없이, Master Preference를 0보다 큰 값으로 설정하고, Random Factor를 새로운 값으로 설정할 수 있다.

계속하여, NAN 단말은 MR 값에 따라 NAN 클러스터의 앵커마스터(Anchor Master)가 될 수도 있다. 즉, 모든 NAN 단말은 앵커 마스터로써 동작할 수 있는 능력(capability)가 있다. 앵커마스터는 NAN 클러스터에서 가장 큰 MR을 가지며 HC(Hop count to the Anchor Master)값이 0이며 AMBTT(Anchor Master Beacon Transmit Time)값이 가장 작은 장치를 의미한다. NAN 클러스터에는 일시적으로 두 개의 앵커 마스터가 존재할 수도 있지만, 하나의 앵커 마스터가 있는 것이 원칙이다. 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 앵커 마스터가 된 NAN 단말은, 이미 존재하던 NAN 클러스터에서 사용된 TSF를 그대로 사용한다.

NAN 단말은 다음 경우, 앵커 마스터가 될 수 있다. 새로운 NAN 클러스터를 시작하거나, 마스터 랭크 변경(다른 NAN 단말의 MR 값이 변경되거나 또는 앵커 마스터 자신의 MR이 변경되는 경우)에 따라, 또는 현재 앵커 마스터의 비콘 프레임이 더 이상 수신되지 않는 경우, NAN 단말은 앵커 마스터가 될 수 있다. 또한, 다른 NAN 단말의 MR 값이 변경되거나 또는 앵커 마스터 자신의 MR이 변경되는 경우, NAN 단말은 앵커 마스터의 지위를 상실할 수 있다. 앵커 마스터는 아래의 설명과 같은 앵커 마스터 선택(Anchor Master Selection) 알고리즘에 의해 결정될 수 있다. 즉, 앵커 마스터 선택은 어떤 NAN 단말이 NAN 클러스터의 앵커 마스터인지를 결정하는 알고리즘이며, 각 NAN 단말은 NAN 클러스터에 참여할 때 앵커 마스터 선택 알고리즘을 구동한다.

NAN 단말이 새로운 NAN 클러스터를 시작하는 경우, 그 NAN 단말은 새로운 NAN 클러스터의 앵커 마스터가 된다. 임계치를 초과하는 홉 카운터를 갖는 NAN 동기 비콘 프레임은 NAN 단말에 의해 사용되지 않는다. 그렇지 않은 NAN 동기 비콘 프레임은, NAN 클러스터의 앵커 마스터를 결정하는데 사용된다.

임계치를 초과하지 않는 홉 카운터를 갖는 NAN 동기 비콘 프레임을 수신하면, NAN 단말은 저장된 앵커 마스터 랭크 값과 비콘 프레임 내 앵커 마스터 랭크 값을 비교한다. 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값보다 큰 경우, NAN 단말은 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값을 버린다. 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값보다 작은 경우, NAN 단말은 비콘 프레임에 포함된 앵커 마스터 랭크와 홉 카운터에서 1씩 증가한 값 그리고, 비콘 프레임 내 AMBTT 값을 새로이 저장한다. 또한, 만약 저장된 앵커 마스터 랭크 값이 비콘 프레임 내 앵커 마스터 값과 동일한 경우, 홉 카운터를 비교한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 수신한 비콘 프레임을 무시한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 (저장된 값 1)과 동일하고, AMBTT 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 비콘 프레임의 AMBTT 값을 새로이 저장한다. 비콘 프레임의 홉 카운터 값이 (저장된 값 1)보다 작은 경우, NAN 단말은 비콘 프레임의 홉 카운터 값을 1 증가시킨다. 저장된 AMBTT 값은 다음과 규칙에 따라 업데이트된다. 만약, 수신된 비콘 프레임이 앵커 마스터에 의해 전송된 경우, AMBTT 값은 비콘에 포함된 타임 스탬프의 가장 낮은 4 옥텟 값으로 설정된다. 만약, 수신된 비콘 프레임이 NAN 마스터 또는 마스터 싱크가 아닌 장치로부터 수신된 경우, AMBTT 값은 수신된 비콘의 NAN 클러스터 어트리뷰트에 포함된 값으로 설정된다.

한편, NAN 단말의 TSF 타이머가 저장된 AMBTT 값을 16*512 TUs (예를 들어, 16 DW periods) 이상 초과한 경우, NAN 단말은 자신을 앵커 마스터로 가정하고, 앵커 마스터 레코드를 업데이트할 수 있다. 또한, MR에 포함된 요소(Master Preference, Random Factor, MAC Address) 중 어느 하나에라도 변경이 있으면, 앵커 마스터가 아닌 NAN 단말은 변경된 MR을 저장된 값과 비교한다. 만약 NAN 단말의 변경된 MR 값이 저장된 값보다 큰 경우, NAN 단말은 자신을 앵커 마스터로 가정하고 앵커 마스터 레코드를 업데이트할 수 있다.

또한, NAN 단말은, 앵커 마스터가 AMBTT 값을 상응하는 비콘 전송의 TSF 값으로 설정하는 경우를 제외하고는, NAN 동기 및 디스커버리 비콘 프레임 내 클러스터 어트리뷰트의 앵커 마스터 필드를 앵커 마스터 레코드에 있는 값으로 설정할 수 있다. NAN 동기 또는 디스커버리 비콘 프레임을 전송하는 NAN 단말은 비콘 프레임의 TSF가 클러스터 어트리뷰트에 포함된 동일한 앵커 마스터로부터 유도될 것임을 보장할 수 있다.

또한, NAN 단말은 i) NAN 비콘이 NAN 단말의 앵커 마스터 레코드보다 큰 값의 앵커 마스터 랭크를 지시하는 경우, ii) NAN 비콘이 NAN 단말의 앵커 마스터 레코드와 동일한 값의 앵커 마스터 랭크를 지시하고, NAN 비콘 프레임의 홉 카운터 값과 AMBTT 값이 앵커 마스터 레코드보다 큰 값을 지시하는 경우, 동일한 클러스터 ID로 수신된 NAN 비콘 내 TSF 타이머 값을 적용할 수 있다.

NAN 동기 (NAN synchronization)

동일한 NAN 클러스터에 참여하는 NAN 단말은 공통의 클럭에 동기화될 수 있다. NAN 클러스터의 TSF는 모든 NAN 단말에서 수행되어야만 하는 분산 알고리즘에 의해 구현될 수 있다. NAN 클러스터에 참여하는 각 NAN 단말은 상기 알고리즘에 따라 NAN 동기화 비콘 프레임(NAN Sync. Beacon frames)을 전송할 수 있다. 장치는 디스커버리 윈도(DW) 동안 자신의 클럭을 동기화할 수 있다. DW의 길이는 16 TUs이다. DW 동안, 하나 이상의 NAN 단말은 NAN 클러스터 내 모든 NAN 단말이 자신의 클럭을 동기화하는 것을 돕기 위해 동기화 비콘 프레임(Synchronization Beacon frames)을 전송할 수 있다.

NAN 비콘 전송은 분산적이다. NAN 비콘 프레임의 전송 시점은 512 TU마다 존재하는 DW구간이 된다. 모든 NAN 단말은 장치의 역할과 상태에 따라 NAN 비콘 생성 및 전송에 참여할 수 있다. 각 NAN 단말은 NAN 비콘 주기 타이밍에 사용되는 자신만의 TSF 타이머를 유지하여야 한다. NAN 동기 비콘 구간은 NAN 클러스터를 생성하는 NAN 단말에 의해 수립될 수 있다. 동기화 비콘 프레임을 전송할 수 있는 DW구간은 정확히 512 TU만큼 떨어지도록 일련의 TBTT가 정의된다. 0인 시간은 첫 번째 TBTT로 정의되며, 디스커버리 윈도는 각 TBTT에서 시작된다.

마스터 역할을 수행하는 각 NAN 단말은 NAN 디스커버리 비콘 프레임을 NAN 디스커버리 윈도 밖에서 전송한다. 평균적으로, 마스터 역할의 NAN 단말은 매 100 TUs 마다 NAN 디스커버리 비콘을 전송한다. 동일한 NAN 단말에서 전송되는 연속된 NAN 디스커버리 비콘 사이의 시간은 200 TUs 이하이다. 예정된 전송 시간이, NAN 단말이 참여하고 있는 NAN 클러스터의 NAN 디스커버리 윈도와 오버랩되는 경우, 마스터 역할의 NAN 단말은 NAN 디스커버리 비콘의 전송을 생략할 수 있다. NAN 디스커버리 비콘 프레임을 전송을 위한 전력을 최소화하기 위해, 마스터 역할의 NAN 단말은 AC_VO (WMM Access Category - Voice) 컨텐션 세팅을 사용할 수 있다. 상술한 NAN 디스커버리 비콘 프레임, NAN 동기/디스커버리 비콘 프레임의 전송과 디스커버리 윈도의 관계가 도 8에 도시되어 있다. 도 8(a)는 2.4 GHz 대역에서 동작하는 NAN 단말의 NAN 디스커버리 비콘 및 동기 비콘 프레임의 전송을 나타내며, 도 8(b)는 2.4 GHz 및 5 GHz 대역에서 동작하는 NAN 단말의 NAN 디스커버리 비콘 및 동기 비콘 프레임의 전송을 나타낸다.

NAN 단말의 상태 천이

앞서 언급된 바와 같이, NAN 단말은 논-마스터 논-싱크, 논-마스터 싱크, 마스터 상태 등의 상태들 사이에서 천이할 수 있다. 상태 천이는 동기 비콘 프레임의 RSSI, AMR, 홉 카운터 등의 비교를 결과에 따라 수행될 수 있다. 이하에서 RSSI_middle는 -60dBm 보다 크고, RSSI_close는 -75dBm 보다 큰 값 중 RSSI_middle보다 작은 값일 수 있다.

마스터 상태에서 논-마스터 싱크 상태로의 천이는 다음 경우에 발생할 수 있다. 첫 번째로, RSSI_close보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 마스터 랭크가 수신 단말의 마스터 랭크보다 큰 경우 상태 천이가 발생할 수 있다. 두 번째로, RSSI_middle 보다 큰 RSSI를 세개 이상의 NAN 장치로부터 수신하고, 마스터 랭크가 수신 단말의 마스터 랭크보다 큰 경우 상태 천이가 발생할 수 있다.

논-마스터 상태에서 마스터 상태로의 상태 천이는, NAN 단말은 NAN 클러스터 내에서 제1 값보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하지 못하고, 상기 NAN 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 마스터 랭크가 상기 단말의 마스터 랭크보다 큰 경우 발생할 수 있다. 또는, NAN 단말이 셋 이하의 NAN 단말로부터 제2 값(RSSI_middle)보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 셋 이하의 NAN 단말들의 마스터 랭크가 수신 단말의 마스터 랭크보다 큰 경우에도, 위 상태 천이가 발생할 수 있다.

논-마스터 싱크에서 논-마스터 논 싱크 상태로의 천이는, RSSI_close보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고 동기 비콘 프레임의 AMR이 NAN 장치의 AMR과 같고 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 홉 카운트가 NAN 장치의 홉 카운트 보다 작은 경우, 발생할 수 있다. 또는 RSSI_close보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고 동기 비콘 프레임의 AMR이 NAN 장치의 AMR과 같고 홉 카운트 값은 동일하고, 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 MR이 NAN 단말의 MR보다 큰 경우, 이 상태 천이가 발생할 수 있다. 또는, 세 개 이상의 NAN 장치로부터 RSSI_middle보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 홉 카운트가 NAN 장치의 홉 카운트 보다 작은 경우 이 상태 천이가 발생할 수 있다. 또는, 세 개 이상의 NAN 장치로부터 RSSI_middle보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고 홉 카운트 값은 동일하고, 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 MR이 NAN 단말의 MR보다 큰 경우, 이 상태 천이가 발생할 수 있다.

논-마스터 논-싱크 상태에서 논-마스터 싱크 상태로의 천이는, RSSI_close보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하지 못하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고, 동기 비콘 프레임의 홉 카운터는 NAN 단말의 홉 카운터보다 작은 경우, DW의 끝에서 상태 천이가 발생할 수 있다. 또는, RSSI_close보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하지 못하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고, 홉 카운터 값은 동일하고, 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 MR이 NAN 단말의 MR 보다 큰 경우 DW의 끝에서 상태 천이가 발생할 수 있다. 또는, 세 개 이하의 NAN 장치로부터 RSSI_middle보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고, 동기 비콘 프레임의 홉 카운터는 NAN 단말의 홉 카운터보다 작은 경우 DW의 끝에서 상태 천이가 발생할 수 있다. 또는, 세 개 이하의 NAN 장치로부터 RSSI_middle보다 큰 RSSI의 동기 비콘 프레임을 수신하고, 동기 비콘 프레임의 AMR은 NAN 단말의 AMR과 같고, 홉 카운터 값은 동일하고, 동기 비콘 프레임을 전송한 장치의 MR이 NAN 단말의 MR 보다 큰 경우 DW의 끝에서 상태 천이가 발생할 수 있다.

이하에서는 상술한 설명을 바탕으로, 본 발명의 다양한 실시예에 의한 NAN 장치의 신호 송수신 방법에 대해 살펴본다.

실시예 1

첫 번째 실시예는 NAN 장치가 서비스를 디스커버리 하는 방법에 관한 것이다. 종래 NAN 클러스터 구조에서는 NAN 장치를 기준으로 1 홉 내의 장치들 또는 통신이 가능한 범위 내에서만 NAN 서비스의 이용이 가능하였다. 다시 말해, 종래에는 서비스 디스커버리 프레임을 송수신 할 수 있는 범위 내에만 서비스 및/또는 장치의 검색이 가능하였다. 또한, NAN 서비스 디스커버리 프레임의 송수신이 불가한 단말, 예를 들어, NAN에 관련된 신호 송수신 능력이 없는 STA가 제공하는 서비스는 검색/이용이 어려웠다. 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예에 의하면 이러한 한계를 극복할 수 있다.

도 9에는 본 발명의 실시예에 의한 AP를 포함하는 토폴로지가 예시되어 있다. 도 9에서 AP, STA2, STA3, STA4는 하나의 BSS (Basic Service Set)을 구성하고 있다. 이때 STA2, STA3, STA4는 IEEE 802.11 규격에 따라서 AP에 접속하는 것일 수 있다. AP는 NAN 인터페이스를 가지고 있는 NAN enable 장치고, STA2, STA3, STA4는 NAN을 지원하지 않는(또는 NAN에 관련된 신호 송수신 능력이 없는) 기존(legacy) 장치임을 전제한다. 또한, STA2, STA3, STA4는 상위 응용계층에서 여러 가지 서비스(예를 들어, Miracast, WFDS(Wi-Fi Direct Service; Send, Play, Display, Print, Enable), WSB(Wi-Fi Serial Bus), Wi-Fi Docking 등)을 지원하는 장치일 수 있다. STA1은 AP가 구성한 BSS에 접속한 장치는 아니며, 기존(Legacy) Wi-Fi 기능 및 NAN 인터페이스가 지원 가능한 NAN enable 장치일 수 있다.

NAN 장치(STA 1)은 AP 로부터 NAN 퍼블리시를 수신한 후, NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인할 수 있다. 즉, NAN 장치는 NAN 퍼블리시에 포함되어 있는 서비스(들)/서비스(들)에 관한 정보에 기초하여 AP에 연관을 맺을 지 여부를 결정할 수 있다. NAN 장치가 찾는 서비스/서비스에 관한 정보가 NAN 퍼블리시에 포함되어 있는 경우, NAN 장치는 확인된 서비스를 위해 AP와 연관을 맺을 수 있다. 이후, NAN 장치는 확인된 서비스를 제공 받을 수 있다. 만약, 확인된 서비스를 제공하는 STA가 NAN 장치인 경우 NAN 인터페이스를 통해 서비스를 제공받을 수 있다. 만약, 확인된 서비스를 제공하는 STA가 NAN을 지원하지 않는 경우, AP를 통해 서비스를 제공받을 수 있다. NAN 장치와 확인된 서비스에 관련된 STA가 P2P 링크 설정이 가능한 경우(즉, 와이파이 다이렉트 서비스를 지원하는 경우), 상기 AP와의 연관 절차는 생략될 수 있다. 다시 말해, NAN 장치와 확인된 서비스에 관련된 STA는 P2P 링크를 맺음으로써, 서비스를 제공받을 수 있다.

상술한 설명에서, 서비스는 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(예를 들어, 도 9의 STA 2, STA 3, STA 4)들의 서비스 중 하나일 수 있다. 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 이하에서 설명되는 방법 중 하나 이상에 의해 AP에 등록된 것일 수 있다. 이러한 구성을 통해, 본 발명의 실시예에 의하면, NAN을 지원하지 않는 기존 장치의 서비스를 NAN을 통해 검색할 수 있다.

첫 번째로, 하나 이상의 서비스에 관련된 정보는 AP에 연관된 STA이 자신의 서비스를 등록/해제/갱신하는 방식으로 AP에 등록된 것일 수 있다. 도 10에는 STA가 자신의 서비스를 등록/해제/갱신하는 예가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 10(a)는 서비스 관리 기능이 STA 내부 기능으로 구현된 경우의 예이며, STA 1은 AP가 아닌 STA, STA 2는 AP 또는 AP 기능을 수행하는 STA이다. 도 10(b)에는 서비스 관리 기능이 STA 외부 기능으로 구현되어 있는 경우의 예이며, STA 1은 AP가 아닌 STA, STA 2는 AP 또는 AP 기능을 수행하는 STA이다. 도 10(a)와 (b)의 차이는, STA 1이 STA 2에 서비스 등록/갱신/해제를 요청하면, STA 2가 이에 관련된 처리를 수행하는지 아니면 별도의 애드버타이즈먼트 서버에 대한 질의(Query register, Query update, Query deregister)를 수행함으로써 이루어지는 것인지 여부이다.

STA의 서비스 등록/해지/갱신 절차에는 도 11(a)에 도시된 바와 같은 GAS(Generic advertisement service) 초기 요청 액션 프레임(GAS Initial Request Action Frame), 도 11(b)에 도시된 바와 같은 ANQP(Access Network Query Protocol) 질의 요청 프레임(ANQP Query Request Field)가 사용될 수 있다. 도 11(a) 및 (b)에서 Query data는 도 11(c)에 예시된 바와 같은 필드가 사용될 수 있다. 또는, STA의 서비스 등록/해지/갱신 절차에는 도 12(a)에 도시된 바와 같은 ANQP 질의 요청 프레임이 사용될 수 있다. 여기서, service protocol type 필드는 도 12(b)에서 정의된 서비스 프로토콜 타입이 사용될 수 있다. 또한, STA의 서비스 등록/해지/갱신 절차에서 서비스 디스크립터 리스트는 서비스 네임 또는 해쉬 값(Service name or hash value), 서비스 상태(Service status), 서비스 업데이터(Service updater), 레지스터의 맥 주소(Register s mac address), 레지스터의 장치 네임(Register s device name)을 포함할 수 있다.

두 번째로, 하나 이상의 서비스에 관련된 정보는 AP가 캐쉬(Cache)한 것일 수 있다. 즉, AP가 연관된 단말들이 수행하는 서비스 디스커버리 관련 정보를 캐쉬하고(IP layer의 서비스 디스커버리 정보도 포함될 수 있음), 그 정보를 NAN 동작 시 알려 주는 것일 수 있다. 캐쉬된 정보는, AP에 의해 서비스 네임 또는 해쉬 값(Service name or hash value), 서비스 상태(Service status), 서비스 업데이터(Service updater), 레지스터의 맥 주소(Register s mac address), 레지스터의 장치 네임(Register s device name)을 포함하는 서비스 디스크립터 형태로 재구성될 수 있다.

상술한 방법과 같이 구성된 정보는 AP 모드를 지원하는 NAN 장치가 NAN 동작 시 알려 줄 수 있다. NAN 장치가 AP 모드를 지원하는 경우를 예로 기술한다. AP는 고정형에 전원이 연결되어 NAN에서는 마스터 싱크 상태(Master role and synchronization state)로 동작하도록 마스터 선호도를 128 이상으로 설정된 것일 수 있다. AP 모드로 동작하면서 NAN도 같이 지원 하는 경우, 해당 AP는 여러 단말들과 레거시 모드(legacy mode)로 연관된 상태로 볼 수 있다. 이는 AP를 이용해서 여러 서비스를 이용할 수 있음을 의미함과 동시에 해당 AP에 소속된 다른 NAN 장치의 서비스도 사용할 수 있음을 의미한다. 따라서, AP 모드를 지원하는 NAN 장치는, 디스커버리 비콘, 동기 비콘, 및/또는 서비스 디스커버리 프레임에 AP 모드에서 지원(획득한)하는 서비스 정보를 포함할 수 있다.

기존 NAN 표준 규격에서는 NAN 장치의 서비스 정보를 알려주기 위해 서비스 ID 리스트 어트리뷰트(Service ID List Attribute)를 NAN IE에 정의하였다. 이와 별도로 AP 모드를 지원하는 NAN 장치는 WLAN Infrastructure Attribute와 AP 모드가 지원하는 Service ID List 도 추가하여 알려 줄 수 있도록 한다.

예를 들어 다음 표 3과 같은 어트리뷰트가 정의될 수 있고, 표 3에서 서비스 디스크립터 리스트는 표 4에 예시된 바와 같다.

Field	Size (octets)	Value	Description
Attribute ID	1	0x0x	Identifies the type of NAN attribute.
Length	2	Variable	Length of the following fields in the attribute.
Service ID	6*N	Variable	One or more Service IDs, where N is the number of Service IDs in this container.
Service Descriptor List	xx*N	Variable	AP s service information

Field name	Size(octets)	Value	Description
Service name or hash value	xx or 6	xx	Service name or hash value
Service status	1	xx	Available or not
Service update indicator	1	xx	Indicator
Register mac address	xx	xxx	Mac address
Register device name	xx	xx	Device name

또한, AP가 UPnP 프로토콜을 사용하는 서비스 검색/응답에 관한 정보를 저장하고 NAN을 지원할 때, 관련 정보를 상기 표 3, 4를 사용하여 알려줄 수 있다.

또 다른 예시로써, 상술한 설명에 의해 등록된 서비스들은 AP가 비콘 프레임에 포함시켜 브로드캐스트할 수 있다. 또는, STA과의 요청/응답 과정에서 이러한 정보들이 전달될 수 있으며, 이 때, GAS 초기 요청/응답 프레임이 사용될 수 있다. 이에 관한 구체적 사항들은 상술한 설명으로 대신한다.

도 13 내지 도 16에는 상술한 서비스 등록, 등록된 서비스를 검색하는 절차의 다양한 예가 도시되어 있다.

도 13은 AP와 STA2가 연결된 상태에서 상기 발명의 제안에 따른 서비스 등록 및 STA1이 NAN을 통해서 등록된 서비스를 검색하는 방법에 대한 실시예이다. STA2는 IEEE 802.11 규격에 따라서 AP에 접속하고, 상기 발명에 따라서 자신이 지원하는 서비스(Service X)를 AP STA에 등록하게 된다. AP STA의 경우 레거시 Wi-Fi와 NAN을 모두 지원하는 장치며, 자신의 BSS을 관리하고 통신하기 위해서 Wi-Fi 인터페이스를 사용하고, NAN을 통해서 NAN 클러스터와 통신한다. AP는 Wi-Fi 레거시 인터페이스를 통해서 등록 받은 서비스(Service X)를 NAN 인터페이스를 통해서 BSS 외부의 NAN STA에게 퍼블리시할 수 있다. STA1은 AP에 접속 이전 이지만, NAN 인터페이스를 통해서 AP 내에 STA2의 서비스(Service X)를 확인하고 Service X를 사용하기 위해서 AP에 접속 여부를 결정할 수 있다. 또는 STA2가 Wi-Fi 다이렉트를 지원하는 경우 STA1은 AP와 연계 없이 Wi-Fi 다이렉트를 통해서 STA2와 Service X를 수행할 수 있다.

도 15는 STA1이 능동적으로 NAN 인터페이스를 통해서 service X를 찾는 예시이다. AP의 BSS내에 특정 서비스(Service X)를 지원하는 장치가 서비스 등록을 하는 경우, AP는 NAN 인터페이스를 통해서 Service X에 대한 Subscribe를 받으며 이에 대한 응답으로 퍼블리시를 보낼 수 있다. 이 때 AP가 송신하는 퍼블리시 메시지 내에는 상기 발명에 따라서 실제 service x에 대한 정보와 service x를 지원하는 장치의 정보를 포함할 수 있다.

도 16에서는 STA2가 최초 등록(register)한 서비스의 상태가 변경되거나(update) 또는 서비스의 등록해지(deregister)하는 경우의 실시예를 나타낸다. STA2는 최초 Service X를 AP에 등록한 이후 일정 시간 이후에 서비스의 지원여부 상태가 변경되는 경우, Service Update를 통해서 서비스 사용이 불가함을 AP에 업데이트 할 수 있다. 마찬가지로 더 이상 서비스 등록을 원하지 않는 경우 서비스 해제(Service Deregister)를 통해서 이미 등록된 서비스를 해지 할 수 있다. 이렇게 특정 서비스가 사용불가 상태가 되는 경우 외부 NAN 장치(STA1)가 Service X에 대해서 Subscribe하는 경우에 AP는 해당 서비스의 상태에 대해서 응답할 수 있다. AP는 i) 현재 BSS내에 Service X를 지원하는 STA2가 존재하나 현재 사용 불가함, ii) No response 중 어느 하나로써 응답할 수 있다.

도 17에서, STA2는 서비스를 등록하는 레지스터(register)이자, 주위 서비스를 검색하는 검색자(Seeker)로 동작한다. STA2는 서비스 디스커버리 Request를 통해서 주위에 Service Y를 지원하는 장치의 검색을 AP에 요청한다. AP는 레거시 Wi-Fi를 통해서 수신한 서비스 디스커버리 요청을 NAN 인터페이스를 통해서 재요청하게 된다. 즉 AP의 NAN 인터페이스를 통해서 주위 Service Y를 지원하는 장치에 대해서 Subscribe하게 된다. 이때 STA1이 Service Y를 지원하는 경우 STA1은 Service Y에 대한 퍼블리시를 하게되며, AP는 STA1에 대한 정보를 얻을 수 있다. AP는 다시 Wi-Fi 인터페이스를 통해서 Service Y를 지원하는 STA1에 대한 정보를 STA2에게 알릴 수 있으며, STA2는 BSS외부 또는 BSS내에 Service Y를 찾을 수 있게 된다. 실시예에서 STA1이 Wi-Fi 다이렉트를 통해서 Service Y를 지원하는 경우 STA2는 STA1과 Wi-Fi 다이렉트 연결을 하여 Service Y를 실행할 수 있게 된다. 위에서 기술한 내용은 NAN 기능을 지원하는 장치 중 Wi-Fi Infrastructure 기능을 가진 장치와 연계하여 서비스 검색 커버리지 확장과 연관된 디바이스들의 서비스 정보를 등록/수집 하고 이를 연관된 디바이스들에 대신 알려 주는데 중점적으로 설명 하였으나 이에 한정하지 않는다. Wi-Fi Infrastructure 처럼 넓은 커버리지를 가지며 여러 NAN 장치들의 서비스를 등록/업데이트/해지 할 수 있고 해당 서비스에 대해 대신 브로드캐스트/유니캐스트 할 수 있는 NAN enable/capable device로 그 개념을 확장하여 적용 할 수 있다. 예를 들어, 상술한 설명에서 AP는 Wi-Fi Infrastructure 기능을 가진 장치 또는 Discovery proxy 개념의 장치(NAN 기능을 가진 디바이스로 (AP 처럼 물리적으로 높은 곳에 있어) 커버리지가 일반적인 NAN디바이스에 비해 넓으며 NAN 디바이스들의 Publish/subscribe등과 같은 NAN의 기본기능을 수행할 수 있는 장치)로 대체될 수 있다.

실시예 2

실시예 2는 NAN에 있어서 사용자 경험을 증대시키기 위한 목적에 관련된 것이다. 보다 상세히, 종래에는 NAN 장치가 장치 네임(device name), 장치 타입(device type), 제조사(manufacture), 모델 타입(model type), 모델 번호(model number) 등의 정보 없이 NAN MAC 주소로만 식별되어야 해서 사용자 경험 측면에서 부족하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다.

실시예 2-1

다음 표 5와 같은 WSC IE가 NAN 프레임에 포함될 수 있다. 여기서, NAN 프레임이라 함은 NAN 디스커버리 비콘 프레임, NAN 동기 비콘 프레임, NAN 서비스 디스커버리 프레임 중 하나 일 수 있다. 또는, WSC IE는 위 예시된 NAN 프레임 둘 이상에 동시에 포함될 수 있다. NNA 서비스 디스커버리 프레임에 WSC IE를 포함하는 구체적인 예시로써, i) NAN Service Discovery Frame 전송 시에는 항상 포함, ii) NAN Service Discovery Frame 을 announcement/publish용 일 때만 포함, iii) NAN Service Discovery Frame 이 subscribe에 대한 응답을 보낼 때만 포함할 수 있다.

Attribute	R/O/C	Notes
Version	R	Deprecated. Always set to 0x10 for backwards compatibility. See Version2 for current version negotiation mechanism.
Wi-Fi Simple Configuration State	R	0x01 (Not Configured), 0x02 (Configured).
AP Setup Locked	C	Must be included if value is TRUE
Selected Registrar	C	Indicates if the user has recently activated a Registrar to add an Enrollee. If Selected Registrar is TRUE, then the Selected Registrar must be included.
Device Password ID	C	Device Password ID indicates the method or identifies the specific password that the selected Registrar intends to use. If any of the active registrars are in PBC mode this value shall be 0x0004 (Pushbutton). Note that WSC 1.0 devices may use other values. If Selected Registrar is TRUE, then the Device Password ID must be included.
Selected Registrar Configuration Methods	C	This attribute contains the Configuration methods active on all of the selected Registrars. This attribute must be the union of the Selected Registrar Configuration Methods from all active registrars (internal and external).If Selected Registrar is TRUE, then the Selected Registrar Configuration Methods must be included.
Response Type	R
UUID-E	R	Unique identifier of the AP.
Manufacturer	R
Model Name	R
Model Number	R
Serial Number	R
Primary Device Type	R
Device Name	R	User-friendly description of device.
Configuration Methods	R	Configuration Methods corresponds to the methods the AP supports as an Enrollee for adding external Registrars.
RF Bands	C	Indicates all RF bands available on the AP. A dual-band AP must provide this attribute.
Version2 (inside WFA Vendor Extension)	C	0x20 = version 2.0, 0x21 = version 2.1, etc. Must be included in protocol version 2.0 and higher.
AuthorizedMACs (inside WFA Vendor Extension)	C	List of enrollee MAC addresses that have been registered to start WSC. The AP includes this field in probe. responses so enrollees can tell if they have been registered to start WSC. There may be multiple enrollees active on the network, but not all of them have been registered to start WSC. This element allows an enrollee to detect if they should start WSC or not. The AP must include this attribute if any of the Registrars provides a list of authorized MAC addresses.
<other…>	O	Multiple attributes are permitted.

상기 표 5에서, Device name, Munufacturer, Model Name, Model Number, Serial Number, Primary Device Type, Secondary Device Type 등 NAN 장치에 관련된 정보는 (요청에 대한 응답으로써) 일부만 선택적으로 포함될 수도 있다.

실시예 2-2

장치 네임(device name), 장치 타입(device type), 제조사(manufacture), 모델 타입(model type), 모델 번호(model number) 등의 정보는, 다음 표 6과 같이 NAN Device Information Attribute 로써 정의될 수도 있으며, 구체적인 NAN device information Attribute는 표 7의 예시와 같을 수 있다. B는 byte이다.

Attribute ID	Mandatory/Optional	Description
0	M	Master Indication Attribute
1	M	Cluster Attribute
2	O	Service ID List Attribute
3	O	NAN Connection Capability Attribute
4	O	WLAN Infrastructure Attribute
5	O	P2P Operation Attribute
6	O	IBSS Attribute
7	O	Mesh Attribute
8	O	Further NAN Service Discovery Attribute
9	O	Further Availability Map Attribute
10	M	Service Descriptor Attribute
11	O	Country Code Attribute
12	O	Ranging Attribute
xx(new attribute ID)	M	NAN Device Information Attribute
13-220	N/A	Reserved
221	O	Vendor Specific Attribute
222-255	N/A	Reserved

Field Nam	Size(Octets)	Value	Description
Attributes ID	xx
Length	xx	variable
Device Name	<= 32B		User-friendly description of device
Manufacturer	<= 64B
Model Name	<= 32B
Model Number	<= 32B
Serial Number	<= 32B
Primary Device Type	8B
Secondary Device Type	<= 128B
RF Bands	1B		Specific RF band used for this message

다음 표 8은 NAN Device Information Attribute의 NAN Beacon frame(NAN Discovery and Synchronization Beacon Frames) 들과 NAN Service Discovery Frame(SDF)에서의 사용을 나타내고 있다.

Attribute ID	Description	NAN Beacons		NAN SDF
		Sync	Discovery
xx(새로 추가된 Attribute ID)	NAN Device Information Attribute	NO	YES/O	xx(새로 추가된 Attribute ID)

실시예 2-3

장치 네임(device name), 장치 타입(device type), 제조사(manufacture), 모델 타입(model type), 모델 번호(model number) 등의 정보는, 종래 NAN에 정의되어 있는 어트리뷰트에 추가될 수도 있다. 예를 들어, 표 9와 같이 NAN Connection Capability Attribute에 추가될 수 있다.

Field	Size (octets)	Value	Description
Attribute ID	1	0x04	Identifies the type of NAN attribute.
Length	xx	xx	Length of the following fields in the attribute.
Connection Capability Bitmap	2	Variable	A set of parameters indicating NAN Device s connection capabilities
Device Name	<= 32B		User-friendly description of device
Manufacturer	<= 64B
Model Name	<= 32B
Model Number	<= 32B
Serial Number	<= 32B
Primary Device Type	8B
Secondary Device Type	<= 128B
RF Bands	1B		Specific RF band used for this message

실시예 3

실시예 3은 NAN 장치가 지원하는 채널 정보를 전송하는 방법에 관한 것이다. NAN 에서는 사용하는 채널을 미리 고정하여 사용하고 있다. 따라서 해당 NAN 장치가 지원하는 채널 능력(channel capability)에 대한 정보를 비트맵 형태로 알려 주면 된다. 채널 능력에 대한 비트맵은 다음 표 10과 같을 수 있다.

Bit(s)	Information	Notes
0	5GHz upper band	Channel 44 (5.220GHz)
1	5GHz lower band	Channel 149 (5.745GHz)

또는 다음 표 11과 같은 형태의 필드로써 채널 능력에 대한 정보가 전달될 수 있다.

Field	Size (octets)	Value	Description
Additional channel information	1	0: None1: Channel 44 (5.220GHz)2: Channel 149 (5.745GHz)3: Both Channel 44(5.220GHz) and Channel 149(5.745GHz)

상기 정보 또한 NAN IE에 새로이 정의되는 Attribute로 추가 되어 디스커버리 비콘 프레임 전송 시 필수적으로 사용되도록 하고, optional로 동기 비콘 프레임에 포함될 수 있다. 또는 종래에 정의된 Attribute에 포함되어 사용될 수 있다. 예를 들어 NAN Connection Capability Attribute의 하위 필드로 포함될 수 있으며, 표 12 또는 표 13에 그 예가 나타나 있다.

Field	Size (octets)	Value	Description
Attribute ID	1	0x04	Identifies the type of NAN attribute.
Length	2	2	Length of the following fields in the attribute.
Connection Capability Bitmap	2	Variable	A set of parameters indicating NAN Device s connection capabilities, as defined in Table 5-11.
Additional Channel Information Bitmap(새로 추가된 필드)	xx	xx	NAN Device s supported channels

Field	Size (octets)	Value	Description
Attribute ID	1	0x04	Identifies the type of NAN attribute.
Length	3	3	Length of the following fields in the attribute.
Connection Capability Bitmap	2	Variable	A set of parameters indicating NAN Device s connection capabilities, as defined in Table 5-11.
Additional channel information(새로 추가된 필드)	1	0: None1: Channel 44 (5.220GHz)2: Channel 149 (5.745GHz)3: Both Channel 44(5.220GHz) and Channel 149(5.745GHz)

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

무선 장치(10)는 프로세서(11), 메모리(12), 송수신기(13)를 포함할 수 있다. 송수신기(13)는 무선 신호를 송신/수신할 수 있고, 예를 들어, IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층을 구현할 수 있다. 프로세서(11)는 송수신기(13)와 전기적으로 연결되어 IEEE 802 시스템에 따른 물리 계층 및/또는 MAC 계층을 구현할 수 있다. 또한, 프로세서(11)는 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 애플리케이션, 서비스, ASP 계층 중의 하나 이상의 동작을 수행하도록 구성되거나 또는 AP/STA로 동작하는 장치에 관련된 동작을 수행하도록 구성될 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 무선 장치의 동작을 구현하는 모듈이 메모리(12)에 저장되고, 프로세서(11)에 의하여 실행될 수도 있다. 메모리(12)는 프로세서(11)의 내부에 포함되거나 또는 프로세서(11)의 외부에 설치되어 프로세서(11)와 공지의 수단에 의해 연결될 수 있다.

도 17의 무선 장치(10)의 구체적인 구성은, 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 2 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있으며, 중복되는 내용은 명확성을 위하여 설명을 생략한다.

상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시형태들은 IEEE 802.11 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다양한 이동통신 시스템에 동일한 방식으로 적용될 수 있다.

Claims (12)

1. 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 장치가 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
   AP(Access Point) 로부터 NAN 퍼블리시를 수신하는 단계;
   상기 NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인하는 단계; 및
   상기 확인된 서비스를 위해 상기 AP와 연관(association)을 맺는 단계;
   를 포함하며,
   상기 서비스는 상기 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(Station) 들의 서비스 중 하나인, NAN 신호 송수신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 STA들에는, NAN에 관련된 신호 송수신 능력이 없는 STA이 포함되는, NAN 신호 송수신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 NAN 장치와 상기 확인된 서비스에 관련된 STA가 P2P(Peer to Peer) 링크 설정이 가능한 경우, 상기 AP와의 연관 절차는 생략되는, NAN 신호 송수신 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 NAN 퍼블리시는 상기 NAN 장치가 상기 AP로 전송한 NAN 서브스크라이브에 대한 응답인, NAN 신호 송수신 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 상기 AP에 의해 캐쉬된 것인, NAN 신호 송수신 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 캐쉬된 정보는, 상기 AP에 의해 서비스 네임, 서비스 상태 및 업데이터, 레지스터의 맥 주소, 레지스터의 장치 네임을 포함하는 서비스 디스크립터 형태로 재구성되는, NAN 신호 송수신 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 GAS(Generic advertisement service) 초기 요청 액션 프레임에 의해 상기 AP에 등록된 것인, NAN 신호 송수신 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보는 ANQP(Access Network Query Protocol) 질의 요청 프레임에 의해 상기 AP에 등록된 것인, NAN 신호 송수신 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 AP는 상기 하나 이상의 STA들의 서비스에 관련된 정보를 디스커버리 비콘 프레임, 동기 비콘 프레임 또는 서비스 디스커버리 프레임 중 하나 이상을 통해 전송하는, NAN 신호 송수신 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 AP는 마스터-동기 상태로 동작하는 것인, NAN 신호 송수신 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 NAN 장치가 전송하는 NAN 서비스 디스커버리 프레임이 서브스크라이브 메시지에 대한 응답인 경우, 상기 NAN 서비스 디스커버리 프레임은 장치 이름, 제조사, 모델 이름, 모델 번호, 시리얼 넘버, 프라이머리 장치 타입, 세컨더리 장치 타입 중 하나 이상의 정보를 포함하는, NAN 신호 송수신 방법.
12. 무선통신시스템에서 NAN(Neighbor Awareness Networking) 단말 장치에 있어서,
    전송 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는, AP(Access Point) 로부터 NAN 퍼블리시를 수신하고, 상기 NAN 퍼블리시로부터 서비스를 확인하며, 상기 확인된 서비스를 위해 상기 AP와 연관을 맺으며,
    상기 서비스는 상기 AP에 연관되어 있는 하나 이상의 STA(Station) 들의 서비스 중 하나인, NAN 단말 장치.

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